Разработка и исследование методов анализа и автоматической компенсации интермодуляционных колебаний в усилителях мощности ЧМ сигналов

• Автор: Жиганова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АНАЛИЗА
ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫХ КОЛЕБАНИЙ И ПОСТРОЕНИЯ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ ЧМ СИГНАЛОВ
1.1 Причины возникновения и методы уменьшения интермодуляционных колебаний
1.2 Назначение, структурные схемы и принцип действия квадратурных усилителей мощности
1.3 Математическая модель сигнала с интермодуляционными колебаниями как сигнала с амплитудно-фазовыми искажениями
1.4 Гармонический анализ сигналов квадратурных усилителей мощности при использовании упрощенной модели сигналов с интермодуляционными колебаниями как сигнала с амплитудно-фазовыми искажениями
1.5 Выводы. Постановка задач исследования
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА АНАЛИЗА
ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫХ КОЛЕБАНИЙ В УСИЛИТЕЛЯХ МОЩНОСТИ РАДИОСИГНАЛОВ В УЗКОЙ ПОЛОСЕ ЧАСТОТ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСНОВНОГО СИГНАЛА
2.1 Сравнительный анализ методов аппроксимации нелинейных характеристик
2.1.1 Полиномиальная аппроксимация
2.1.2 Полиэкспоненциальные аппроксимации
2.1.2.1 Полиэкспоненциальные аппроксимации с чередующимися знаками показателей степени
2.1.2.2 Полиэкспоненциальные аппроксимации с положительными знаками показателей степени

2.2 Спектральный анализ сигналов усилителей мощности на основе полиэкспоненциальной аппроксимации нелинейных характеристик
2.3 Применение полиэкспоненциальной аппроксимации для оценки возможности снижения интермодуляционных колебаний в квадратурных усилителях мощности
2.4 Разработка метода анализа интермодуляционных колебаний в узкой полосе частот
2.4.1 Постановка задачи
2.4.2 Вывод аналитического выражения для анализа интермодуляционных колебаний в полосе частот основного сигнала
2.4.3 Вывод аналитических выражений для расчета отдельных интермодуляционных колебаний в полосе частот выходного сигнала одиночного усилителя
2.4.4 Вывод аналитических выражений для расчета отдельных интермодуляционных колебаний в полосе частот выходного сигнала квадратурного усилителя мощности
2.4.5 Анализ интермодуляционных колебаний в узкой полосе частот при входном сигнале, представленном комплексной огибающей
2.4.6 Анализ интермодуляционных колебаний выходного сигнала одиночного усилителя на биполярном транзисторе в полосе частот основного сигнала
2.4.7 Анализ интермодуляционных колебаний выходного сигнала квадратурного усилителя мощности в полосе частот основного сигнала
2.4.8 Анализ интермодуляционных колебаний выходного сигнала одиночного усилителя в узкой полосе частот
2.5 Выводы. Результаты исследования

3. ИССЛЕДОВАНИЕ КВАДРАТУРНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ ЧМ СИГНАЛОВ С АВТОКОМПЕНСАЦИЕЙ ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫХ КОЛЕБАНИЙ
3.1 Обобщенная структурная схема квадратурного усилителя мощности с автокомпенсацией интермодуляционных колебаний
3.2 Нелинейное уравнение квадратурного усилителя мощности ЧМ сигналов с автокомпенсацией интермодуляционных колебаний
3.3 Анализ устойчивости квадратурного усилителя мощности с автокомпенсацией интермодуляционных колебаний д^
3.4 Анализ автоматической компенсации интермодуляционных колебаний в квадратурных усилителях мощности ^ ^
3.4.1 Исследование автоматической компенсации интермодуляционных колебаний при гармоническом входном сигнале J ^
3.4.2 Исследование автоматической компенсации интермодуляционных колебаний при частотно-модулированном входном сигнале ^ ^
3.5 Исследование влияния параметров квадратурного усилителя ЧМ сигнала с автокомпенсацией на степень уменьшения интермодуляционных колебаний ^ ^
3.5.1 Влияние коэффициентов регулирования амплитуды и фазы на степень уменьшения интермодуляционных колебаний ^ ^ ^
3.5.2 Влияние частоты среза фильтра нижних частот на степень уменьшения интермодуляционных колебаний
3.6 Исследование влияния параметров сигналов, воздействующих на схему квадратурного усилителя ЧМ сигнала с автокомпенсацией, на степень уменьшения интермодуляционных колебаний ^
3.6.1 Влияние глубины модуляции ЧМ сигнала на уровень интермодуляционного излучения ^
3.6.2 Влияние соотношения воздействующих сигналов на уровень интермодуляционного излучения

помеховый сигнал с частотой аь, гармоники и комбинационные составляющие (в том числе ИМК).
В квадратурном усилителе мощности выходные сигналы делителя сдвинуты на <р=п/2. В этом случае выходной сигнал сумматора примет вид
Из полученного выражения видно, что в выходном сигнале квадратурного усилителя мощности компенсируются составляющие с частотами 2щ, 2&>?, 2с0+а>2 и 2(±>2+сО{. При описании проходной характеристики НЭ полиномом более высокой степени можно будет рассчитать в выходном сигнале КУМ интермодуляционные составляющие и гармоники более высоких порядков, кроме гармоник четных порядков, которые будут компенсироваться.
Рассмотрим математическую модель выходного сигнала КУМ, если входной сигнал представлен в виде
Подставляя (1.8) в (1.2), получим выражения для выходных сигналов усилителей мощности УМ1 и УМ2 в схеме КУМ с учетом того, что входной сигнал в первом плече КУМ сдвигается на л/
(1.7)
«„(0 = ^1+
(Осо з[®,Г + ^,+2(0],
(1.8)
где им(І) = т/иї+и}~+2щГ2 соэ(Дй#) ,
/У, + и2 со$АаЛ